PLC經(jīng)典實(shí)例：簡(jiǎn)易機(jī)械手的PLC控制線路與程序詳解

一、系統(tǒng)控制要求

簡(jiǎn)易機(jī)械手的結(jié)構(gòu)如圖5-9所示。M1為控制機(jī)械手左右移動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，M2為控制機(jī)械手上下升降的電動(dòng)機(jī)，YV線圈用來(lái)控制機(jī)械手夾緊、放松，SQ1為左到位檢測(cè)開關(guān)，SQ2為右到位檢測(cè)開關(guān)，SQ3為上到位檢測(cè)開關(guān)，SQ4為下到位檢測(cè)開關(guān)，SQ5為工件檢測(cè)開關(guān)。

圖5-9 簡(jiǎn)易機(jī)械手的結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)易機(jī)械手控制要求如下：

①機(jī)械手要將工件從工位A移到工位B處。

②機(jī)械手的初始狀態(tài)（原點(diǎn)條件）是機(jī)械手應(yīng)停在工位A的上方，SQI、SQ3均閉合。

③若原點(diǎn)條件滿足且SQ5閉合（工件A處有工件），按下啟動(dòng)按鈕，則機(jī)械手按“原點(diǎn)→下降→夾緊→上升→右移→下降→放松→上升→左移→原點(diǎn)”步驟工作。

確定輸入/輸出設(shè)備，并為其分配合的I/O端子

簡(jiǎn)易機(jī)械手控制采用的輸入/輸出設(shè)備和對(duì)應(yīng)的PLC端子見(jiàn)表5-3。

表5-3 簡(jiǎn)易機(jī)械手控制采用的輸入/輸出設(shè)備和對(duì)應(yīng)的PLC端子

二、繪制控制線路圖

圖5-10所示為簡(jiǎn)易機(jī)械手的PLC控制線路圖。

圖5-10 簡(jiǎn)易機(jī)械手的PLC控制線路圖

三、編寫PLC控制程序

1）繪制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖圖5-11所示為簡(jiǎn)易機(jī)械手控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。

I0.3機(jī)械手右圖移5-到11位 簡(jiǎn)易機(jī)械手控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

2）繪制梯形圖

啟動(dòng)編程軟件，按照?qǐng)D5-11所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖編寫梯形圖程序，如圖5-12所示。

圖5-12 簡(jiǎn)易機(jī)械手控制梯形圖程序

下面對(duì)照?qǐng)D5-10所示控制線路圖來(lái)說(shuō)明圖5-12梯形圖的工作原理。

武術(shù)運(yùn)動(dòng)員在表演武術(shù)時(shí)，通常會(huì)在表演場(chǎng)地某位置站立好，然后開始進(jìn)行各種武術(shù)套路表演，表演結(jié)束后會(huì)收勢(shì)成表演前的站立狀態(tài)。同樣地，大多數(shù)機(jī)電設(shè)S備0.5在工作Q0前.2先機(jī)要械處手下于降初始位置（相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)員表演前的站立位置），然后在程序的控制下，機(jī)電I0.設(shè)5機(jī)備械開手下始降各到種位操作，操作結(jié)束又會(huì)回到初始位置，機(jī)電設(shè)備的初始位置也稱原點(diǎn)。

（1）工作控制。

當(dāng)PLC啟動(dòng)時(shí)，［2］SM0.1會(huì)接通一個(gè)掃描周期，將狀態(tài)繼電器S0.0 S置0.6位，S0Q.00.4程機(jī)序械段手放被松激活，成為活動(dòng)步程序。

①原T1s5定0 T50 點(diǎn)時(shí)條到件檢測(cè)。

機(jī)械手的原點(diǎn)條件是左到位（左限位開關(guān)SQ1 閉合）、上到位（上限位開S0.7關(guān)SQ3Q0閉.3合機(jī)）械，手即上機(jī)升械手的初始位置應(yīng)在左上角。若不滿足原點(diǎn)條件，則原點(diǎn)檢測(cè)程序會(huì)使I0機(jī).4機(jī)械械手手上返升回到位到原點(diǎn)，然后才開始工作。

［4］為原點(diǎn)檢測(cè)程序，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB1時(shí)→［1］I0.0常開觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M0S1.0.0線圈Q得0.1電，機(jī)械M手0左.0移自鎖觸點(diǎn)閉合，鎖定供電，同時(shí)［4］M0.0常開觸點(diǎn)閉合，因S0.0狀態(tài)I0器.4機(jī)被械手置上位升，到位故S0.0常開觸點(diǎn)閉合，Q0.4線圈復(fù)位，接觸器KM5線圈失電，機(jī)械手夾緊線I0.圈6工失作臺(tái)電A而上有放工松件，［4］中的其他M0.0常開觸點(diǎn)也均閉合。若機(jī)械手未左到位，開關(guān)SQ1斷開，［4］I0.2常閉觸點(diǎn)閉合，Q0.1線圈得電，接觸器KM1線圈得電，通過(guò)電動(dòng)機(jī)M1驅(qū)動(dòng)機(jī)械手左移，左移到位后SQ1閉合，［4］I0.2常閉觸點(diǎn)斷開；若機(jī)械手未上到位，開關(guān)SQ3斷開，［4］I0.4常閉觸點(diǎn)閉合，Q0.3線圈得電，接觸器KM4線圈得電，通過(guò)電動(dòng)機(jī)M2驅(qū)動(dòng)機(jī)械手上升，上升到位后SQ3閉合，［4］I0.4常閉觸點(diǎn)斷開。如果機(jī)械手左到位、上到位且工位A有工件（開關(guān)SQ5閉合），則［4］I0.2、I0.4、I0.6常開觸點(diǎn)均閉合，執(zhí)行“SCRT S0.1”指令，使S0.1程序段成為活動(dòng)步程序，程序轉(zhuǎn)移至S0.1程序段，開始控制機(jī)械手搬運(yùn)工件。

②機(jī)械手搬運(yùn)工件控制。

S0.1程序段成為活動(dòng)步程序后，［7］SM0.0常ON觸點(diǎn)閉合→Q0.2線圈得電，KM3線圈得電，通過(guò)電動(dòng)機(jī)M2驅(qū)動(dòng)機(jī)械手下移，當(dāng)下移到位后，下到位開關(guān)SQ4閉合，［7］I0.5常開觸點(diǎn)閉合，執(zhí)行“SCRT S0.2”指令，程序轉(zhuǎn)移至S0.2程序段→［10］SM0.0常ON觸點(diǎn)閉合，Q0.4線圈被置位，接觸器KM5線圈得電，夾緊線圈YV得電將工件夾緊，與此同時(shí)，定時(shí)器T50開始1s計(jì)時(shí)→1s后，［10］T50常開觸點(diǎn)閉合，執(zhí)行“SCRT S0.3”指令，程序轉(zhuǎn)移至S0.3程序段→［13］SM0.0常ON觸點(diǎn)閉合→Q0.3線圈得電，KM4線圈得電，通過(guò)電動(dòng)機(jī)M2驅(qū)動(dòng)機(jī)械手上移，當(dāng)上移到位后，開關(guān)SQ3閉合，［13］I0.4常開觸點(diǎn)閉合，執(zhí)行“SCRT S0.4”指令，程序轉(zhuǎn)移至S0.4程序段→［16］SM0.0常ON觸點(diǎn)閉合→Q0.0線圈得電，KM1線圈得電，通過(guò)電動(dòng)機(jī)M1驅(qū)動(dòng)機(jī)械手右移，當(dāng)右移到位后，開關(guān)SQ2閉合，［16］I0.3常開觸點(diǎn)閉合，執(zhí)行“SCRT S0.5”指令，程序轉(zhuǎn)移至S0.5程序段→［19］SM0.0常ON觸點(diǎn)閉合→Q0.2線圈得電，KM3線圈得電，通過(guò)電動(dòng)機(jī)M2驅(qū)動(dòng)機(jī)械手下降，當(dāng)下降到位后，開關(guān)SQ4閉合，［19］I0.5常開觸點(diǎn)閉合，執(zhí)行“SCRT S0.6”指令，程序轉(zhuǎn)移至S0.6程序段→［22］SM0.0常ON觸點(diǎn)閉合→Q0.4線圈被復(fù)位，接觸器KM5線圈失電，夾緊線圈YV失電將工件放下，與此同時(shí)，定時(shí)器T50開始1s計(jì)時(shí)→1s后，［22］T50常開觸點(diǎn)閉合，執(zhí)行“SCRT S0.7”指令，程序轉(zhuǎn)移至S0.7程序段→［25］SM0.0常ON觸點(diǎn)閉合→Q0.3線圈得電，KM4線圈得電，通過(guò)電動(dòng)機(jī)M2驅(qū)動(dòng)機(jī)械手上升，當(dāng)上升到位后，開關(guān)SQ3閉合，［25］I0.4常開觸點(diǎn)閉合，執(zhí)行“SCRT S1.0”指令，程序轉(zhuǎn)移至S1.0程序段→［28］SM0.0常ON觸點(diǎn)閉合→Q0.1線圈得電，KM2線圈得電，通過(guò)電動(dòng)機(jī)M1驅(qū)動(dòng)機(jī)械手左移，當(dāng)左移到位后，開關(guān)SQ1閉合，［28］I0.2常閉觸點(diǎn)斷開，Q0.1線圈失電，機(jī)械手停止左移，同時(shí)［28］I0.2常開觸點(diǎn)閉合，如果上到位開關(guān)SQ3（I0.4）和工件檢測(cè)開關(guān)SQ5（I0.6）均閉合，則執(zhí)行“SCRT S0.1”指令，程序轉(zhuǎn)移至S0.1程序段→［7］SM0.0常ON觸點(diǎn)閉合， Q0.2線圈得電，開始下一次工件搬運(yùn)。若工位A無(wú)工件，則SQ5斷開，機(jī)械手會(huì)停在原點(diǎn)位置。

（2）停止控制。

當(dāng)按下停止按鈕SB2時(shí)→［1］I0.1常閉觸點(diǎn)斷開→輔助繼電器M0.0線圈失電→［1］、［4］、［28］中的M0.0常開觸點(diǎn)均斷開，其中［1］M0.0常開觸點(diǎn)斷開解除M0.0線圈供電，［4］、［28］M0.0常開觸點(diǎn)斷開均會(huì)使“SCRT S0.1”指令無(wú)法執(zhí)行，也就無(wú)法轉(zhuǎn)移至S0.1程序段，機(jī)械手不工作。